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Tubulação industrial Tubulação industrial © SENAI-SP, 2005 Trabalho editado pela Gerência de Educação da Diretoria de Técnica do SENAI-SP e Escola SENAI “Hessel Horácio Cherkassky” a partir de conteúdos já editados pelo SENAI-SP. Coordenação geral Adauir Rodrigues Castro (CFP 2.02) Equipe de elaboração Coordenação técnica Eduardo dos Reis Cavalcante (CFP 2.02) Seleção de conteúdo técnico Laércio Prando (CFP 2.02) Diagramação e capa Gilvan Lima da Silva SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de São Paulo Av. Paulista, 1313 - Cerqueira Cesar São Paulo - SP CEP 01311-923 Telefone Telefax SENAI on-line (0XX11) 3146-7000 (0XX11) 3146-7230 0800-55-1000 E-mail Home page senai@sp.senai.br http://www.sp.senai.br Tubulação industrial SENAI - INTRANET Sumário Desenho de tubulação 5 Linhas 7 Identificação das tubulações, vasos, equipamentos e instrumentos 21 Simbologia 25 Fluxograma 47 Desenho isométrico 51 Simbologia de isométrico para tubulação 67 Características e tipos de tubos 75 Fabricação de tubos 85 Classificação de tubos 95 Código de cores 97 Conexões 101 Juntas 117 Vedantes 125 Acessórios 131 Tabela para cálculos de triângulo-retângulo 161 Sistemas de medidas 173 Teste de tubulação 183 Hidrostático 185 Referências bibliográficas 187 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 5 Desenho de tubulação Para permitir a construção, manutenção, operação, compreensão do sistema de tubulações industriais, se faz uso de uma representação gráfica. Portanto, é através de desenhos que se conhece o projeto das tubulações industriais em todos os seus detalhes. Normalmente os desenhos de tubulações são os seguintes: • Fluxogramas. • Plantas de tubulação. • Esquemas isométricos. • Desenhos de detalhamento. É importante que o encanador industrial conheça basicamente os elementos para leitura e interpretação dos desenhos de tubulações e que saiba aplicar estes conhecimentos corretamente. Noções de desenho técnico A representação gráfica é a maneira pela qual os diversos ramos da engenharia se valem para representar seus projetos. Seus princípios são regidos pelas normas de desenho técnico e são adotados internacionalmente pelas respectivas entidades de cada país responsáveis pela normatização. No caso do Brasil esta identidade é a ABNT. Tubulação industrial SENAI - INTRANET6 Desta forma podemos interpretar os desenhos e projetos técnicos do Brasil e de outras nações também. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 7 Linhas Os tubos de diâmetros até 12” (∅ ≤) são representados por um único traço, na posição da linha de centro e os maiores que 12” (∅ > 12”) por dois traços paralelos, mostrando os tubos em escala, com a finalidade de dar uma melhor idéia de dimensão dos tubos. • O símbolo ou (circunferência interrompida) representa a projeção de topo de um tubo ou conexão, sendo que a metade interrompida da circunferência corresponde a parte encoberta pelo tubo que sobrepõe, Exemplo: Comparando a representação normal com a representação simplificada observe que o trecho vertical corresponde à circunferência na vista superior e que a metade tracejada Tubulação industrial SENAI - INTRANET8 na representação normas corresponde a metade interrompida na representação simplificada. • O símbolo representa a projeção de topo de tubo ou conexão encoberto por um ou outro tubo (longitudinal) que o sobrepõe. Exemplo: • O símbolo representa a projeção de topo de um tubo saindo da folha do papel. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 9 O símbolo ou (circunferência interrompida em perspetiva) representa a projeção da parte de uma conexão ou tubo inclinado. A abertura do símbolo dá lugar ao tubo inclinado. • O símbolo representa a projeção de parte de uma conexão (normalmente uma peça y), ou tubo, inclinado para baixo. • O símbolo representa a projeção de um tubo ou conexão inclinado saindo do plano do papel. Exemplos: • O símbolo é indicativo de linha de centro. Tubulação industrial SENAI - INTRANET10 • O símbolo “ρ” ou “δ” indicativo de ruptura do tubo, também é empregado na representação de tubulações superpostas. • Símbolo de descontinuidade (1) Rupturas em tubos (2) Rupturas em chapas ou barras chatas. Linha de pequena ruptura. (3) Grandes rupturas em geral (4) Rupturas em barras redondas Tubulação industrial SENAI - INTRANET 11 (5) Rupturas em madeira pequenas rupturas Representação dos tipos de ligação (ou extremidades) Os tipos mais empregados são: • Ligação por solda de topo • Ligação por solda de encaixe (solda “socket”) • Ligação por rosca • Ligação por ponta e bolsa • Ligação por flange A simbologia mais usual nos projetos é a seguinte: Ligação com solda de topo Ligação roscada ou Ligação com solda de encaixe Ligação com ponta e bolsa Ligação com flange Tubulação industrial SENAI - INTRANET12 Observação A ligação com solda de encaixe (solda soquete) possui uma variação muito grande na sua representação, assumindo as seguintes formas. Estudo de representações das curvas As projeções das curvas referem-se sempre ao ponto de conexão da curva com o tubo. O posicionamento exato dos símbolos representativos da mudança de direção, é sempre obtido do ponto de conexão. No caso de uma curva de tubo dobrado a 45º, o posicionamento do símbolo é sempre obtido do ponto de intercessão das linhas dos tubos que se prolongam. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 13 Muitas vezes para melhor representação, isto é, para evitar uma representação com muitas distorções, prefere-se uma vista auxiliar, normalmente em corte. Estudo da representação da peça “Y” e derivação a 45º Este estudo se faz necessário pelas divergências que sofrem as representações dessas conexões. A representação abaixo é a mais coerente com a lógica sendo que as projeções das peças referem-se sempre aos pontos de conexão das peças com os tubos. Tubulação industrial SENAI - INTRANET14 Uma outra representação que muitas vezes é adotada é a da figura abaixo. Nesta representação supõe-se que o conjunto sofre um corte transversal exatamente nos pontos da conexão do tubo com a peça “Y”. Esse conjunto aparece como parte de uma seção ou corte na planta da tubulação Quando a derivação é feita para cima a conexão assume a seguinte representação. Existem ainda algumas empresas e profissionais do ramo que preferem a representação seguinte. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 15 Traçado em representação convencional Derivação de tubos finos (∅ ≤ 12”) em grossos (∅ > 12”) Mudança de direção a 45°, com curva de 90°. Representações em 3o diedro. Tubulação industrial SENAI - INTRANET16 A figura abaixo mostra uma elevação e três vistas de uma linha de tubulação representada em 3o Diedro. Aqui o aluno vê como ele deverá fazer para traçar as elipses (símbolos) dos acessórios projetados. Representação em 3o Diedro Tubulação industrial SENAI - INTRANET 17 Conexões A representação convencional de conexões roscadas e de solda de encaixes, como vimos, é a mesma tanto em linha dupla como em linha simples. Isso se justifica pelas características semelhantes que apresentam, como sejam. • As ligações com conexões roscadas ou com soldas de encaixes são usadas geralmente para diâmetros iguais ou menores que 2”. • As conexões de rosca e de solda de encaixe possuem aspecto externo bastante semelhantes. Tubulação industrial SENAI - INTRANET18 Como se observa a representação convencional em linha dupla não admite a indicação da solda ou da rosca, tal como foi mostrada acima. Outros exemplos: Outros detalhes importantes da representação convencional simplificada (por simbologia). Tubulação industrial SENAI - INTRANET 19 • Conexão “T” e derivações soldadas. Tubulação industrial SENAI - INTRANET20 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 21 Identificação das tubulações, vasos, equipamentos e instrumentos Em todos os projetos industriais adota-se um sistema de identificação para todas as tubulações, vasos, equipamentose instrumentos. A identificação dos elementos de uma instalação industrial, facilita a execução dos desenhos, a montagem e a manutenção da instalação. As tubulações são identificadas por siglas que englobam: • Diâmetro nominal • Fluído contido • Número da linha • Especificação do material Exemplo: 4” V 3,05Bv A sigla indicativa dos fluídos circulares é estabelecida pelas normas internas da própria empresa. Exemplo: V para vapor, A para ar, O para óleo, R para água de refrigeração, P para água potável... O primeiro ou os primeiros algarismos do número da linha indicam a área em que a tubulação se encontra, enquanto os últimos indicam o número de ordem da linha. Exemplo: 3051 (área 3, tubulação número 51). As especificações são normas elaboradas “especialmente” para cada classe de serviço e para cada projeto ou instalação. Tubulação industrial SENAI - INTRANET22 Os equipamentos também são indicados por siglas compostas de letras e números. As letras indicam o tipo de equipamento: B bombas, C compressores, P permutadores, T torres, TQ tanques ... Os números indicam a área e a ordem numérica. Quando, na mesma área, se tem dois ou mais equipamentos iguais executando o mesmo serviço, como por exemplo, bombas ou compressores em paralelo, é usual dar-se a todos o mesmo número, distinguindo-se um do outro pelo acréscimo de uma letra. Exemplo: B-305A, B 305B A identificação dos instrumentos e das válvulas de controle é feita da mesma forma, adotando-se, geralmente, siglas estabelecidas pelas normas ISA (Instrumentation Societ of America). As colunas dos suportes elevados também deverão ser numeradas. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 23 Como se identifica instrumentação Os instrumentos mais utilizados são calibradores de pressão e temperatura (indicadores) e são mostradores como nas figuras abaixo. Um exemplo de “No de identificação do instrumento é mostrado num circuito, normalmente com 12 mm de diâmetro”. F = Fluxo G = Calibrador 8 = é o No do LOOP (seria no seqüencial). Uma linha horizontal no círculo mostra que o instrumento desempenhando a função, deve ser interligado com um painel de controle central. A ausência da linha horizontal mostra “Montagem Local” perto de tubulação, reservatórios, etc. O esquema acima mostra as funções dos instrumentos e não os instrumentos. Entretanto, um instrumento de função múltipla pode ser indicado pelo desenho de círculos mostrando as funções separadas que os círculos abrangem. Às vezes, um instrumento de função múltipla será indicado por um simples símbolo circular, com uma identificação de, função, tal como, “TRC” para um Craisdor (controlador de temperatura). Tubulação industrial SENAI - INTRANET24 Esta prática não é muito indicada. É melhor desenhar círculos “TR” e “TC” separadamente. Instrumentos interconectados (LOOP) Os padrões “ISA” utilizam o termo “LOOP” para descrever um grupo interconectado de instrumentos, que não são necessariamente um arranjo em circuito fechado ou seja, instrumentação utilizada em um arranjo. Se diversos instrumentos são interconectados, eles podem ser todos colocados sob o mesmo número para identificação do “LOOP”. A figura abaixo mostra uma linha de processo servida por um grupo de instrumentos (No LOOP 73), para sentir, transmitir e indicar a temperatura e um segundo grupo (No LOOP 74) para sentir, transmitir, indicar, gravar e controlar o ritmo do fluxo. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 25 Simbologia A simbologia para representação nos desenhos de tubulações industriais apresenta certas variações de acordo com a sistemática de trabalho estabelecida para cada empresa ou projetista. Todo desenho de tubulações industriais tem como parte integrante do seu projeto a simbologia adotada para cada projeto. Esta simbologia pode estar representada nas próprias folhas dos desenhos ou em caderno à parte. Todo montador deve guia-se pela simbologia adotada para cada projeto, uma vez que símbolos iguais podem ter significados diferentes. Principais Secundárias Tubulação industrial SENAI - INTRANET26 Linhas futura ou existente Ramais de aquecimento a vapor Capilar termométrico Fio elétrico para instrumento Ar de instrumento Tubulações superpostas Tubulação industrial SENAI - INTRANET 27 Tubulação interrompida Mudança de elevação Derivações Extremidades • Soldada Tubulação industrial SENAI - INTRANET28 • Roscada e solda de encaixe • Flangeada • Ponta bolsa • Ligação de compressão • Engate rápido Tubulação industrial SENAI - INTRANET 29 Joelho e Tê em projeções Tubulação industrial SENAI - INTRANET30 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 31 Flanges em projeção Tubulação industrial SENAI - INTRANET32 Conexões T e Y em projeções Tubulação industrial SENAI - INTRANET 33 Curvas e acessórios em projeções Tubulação industrial SENAI - INTRANET34 Mudanças de direção em projeções Tubulação industrial SENAI - INTRANET 35 Conexões em projeções Tubulação industrial SENAI - INTRANET36 Acessórios flangeados em projeções Tubulação industrial SENAI - INTRANET 37 Válvulas em projeções Tubulação industrial SENAI - INTRANET38 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 39 Tubulação industrial SENAI - INTRANET40 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 41 Tubulação industrial SENAI - INTRANET42 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 43 Suportes Tubulação industrial SENAI - INTRANET44 Convenções de instrumentos e válvulas de controle em desenho de fluxogramas Tubulação industrial SENAI - INTRANET 45 Tubulação industrial SENAI - INTRANET46 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 47 Fluxograma São desenhos esquemáticos, sem escala, tendo por finalidade mostrar o fluxo de materiais através de bombas, vasos, reatores, permutadores e outros equipamentos, demonstrando a forma de funcionamento do sistema A simbologia usada nos fluxogramas é semelhante à utilizada nos desenhos de tubulações, mas não é exatamente a mesma. Os equipamentos são representados de forma esquemática, não havendo preocupação com sua forma real, mas sim com o seu funcionamento. Basicamente existem três tipos de fluxogramas, ou seja: 1. Diagrama esquemático 2. Fluxograma de processo 3. Fluxograma de detalhamento Diagrama esquemático É o mais simples dos fluxogramas, mostrando o fluxo através de linhas simples e as operações ou equipamentos de processos importantes, representados por círculos ou retângulos dentro dos quais são inscritos suas denominações. Tubulação industrial SENAI - INTRANET48 O diagrama esquemático é utilizado geralmente no estágio inicial do planejamento de uma instalação, servindo como referência para a elaboração, pela equipe de estudos de processo, do fluxograma de processo. Fluxograma de processo Mostra todos os equipamentos e principais tubulações, com suas características básicas de operações. Normalmente é feito um fluxograma para cada unidade de processo, porém, para sistemas mais complexos, se apenas um desenho apresentar CHEIO e de difícil entendimento, o fluxograma poderá ser subdividido em várias partes, sendo comum a divisão das linhas de processo do sistema de unidades em desenho separado. As informações normalmente contidas num fluxograma de processo são: • principais linhas de processo com indicação do sentido do fluxo, fluido contido, vazão, temperatura e outros dados importantes ao processo; os diâmetros normalmente não são mostrados; • todos os equipamentos envolvidos no processo, apresentados de forma esquemática, apenas com as partes essenciais ao processo e sem qualquer detalhe construtivo. • identificação dos equipamentos com suas principais características de operação, como capacidade, vazão ou temperatura, etc. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 49 • válvulas e acessórios de tubulações essenciais ao processo, acessórios de tubulações como: conexões, filtros, purgadores, drenos, etc., não são mostrados se não forem de real importância; • as indicações de temperatura, vazão,pressão e outros dados podem aparecer junto a cada linha ou num quadro na parte inferior do desenho. Fluxograma de detalhamento Também chamado de fluxograma mecânico, tem por objetivo mostrar todas as linhas de processo e de detalhamento; instrumentos e controladores; equipamentos e dados necessários para o projeto. É desenvolvido a partir do fluxograma de processo. O fluxograma de detalhamento representa esquematicamente, e com exatidão, toda a flexibilidade operacional das unidades de processamento, e com base nele são desenvolvidos as plantas e demais desenhos de tubulações. O fluxograma de detalhamento contém normalmente as seguintes informações: • Todos os equipamentos, com informações relevantes ao projeto, como: nome e código, tamanhos, capacidade e instrumentos a eles incorporados; • todas as linhas de processo e de utilidades, com indicações dos diâmetros e denominação das linhas, fluidos conduzido, direção do fluxo, material ou código de especificação. • todas as derivações e interconexões de linha equipamentos; • equipamentos paralelos e de reserva, incluindo as linhas de ligações, indicando sua função; • as classes de pressão dos flanges dos equipamentos são mostradas apenas se houver diferença com a especificação da tubulação; Tubulação industrial SENAI - INTRANET50 • os purgadores que tenham locação definitiva por necessidade de processo, como por exemplo: aqueles instalados antes de válvulas redutoras ou de entrada de equipamentos; • respiros e drenos requeridos pelo processo, ou seja, não aparecem, respiros e drenos instalados em pontos altos ou baixos, respectivamente, uma vez que são definidos no detalhamento da tubulação; • todas as válvulas de processo e de serviço com indicação de tamanho e número de identificação, se houver. Para as válvulas com atuador automático, são indicadas as características do atuador, como potência, tamanho, etc; • todos os instrumentos incluindo-se: elementos sensores, tubulação de transmissão de sinal, controladores, manômetros, visores de nível, indicadores de fluxo, válvulas de alívio e de segurança; • pressão de abertura das válvulas de segurança e alívio; • isolação térmica “steam tracing” (traço de vapor) ou encamizamento com as indicações requeridas; Como nos fluxogramas de processo, o sistema de tubulações de utilidades com seus equipamentos pode ser apresentado em desenho separado. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 51 Desenho isométrico Para que o “montador” possa conhecer todos os detalhes e dimensões de cada linha de Tubulação faz-se necessário transmitir esses dados por meio de um desenho de fácil compreensão, claro e simples. Esse desenho deve, portanto, ser mostrado em três dimensões: comprimento, altura e largura (ou profundidade). A melhor maneira de se fazer esse desenho é através de uma perspectiva isométrica. O desenho em perspectiva isométrica é simplesmente chamado de “isométrico”. Nesse desenho todo o traçado é unifilar, isto é, em traço único, para quaisquer diâmetros da tubulação, e pode ser feito sem escala, com a preocupação de guardar a proporcionalidade de suas dimensões. No isométrico os tubos verticais são representados por traços verticais para cima ou para baixo, e os tubos horizontais são representados por traços inclinados com ângulo de 30° sobre a horizontal, para a direita ou para a esquerda. Desse modo tem-se um sistema com três direções ortogonais básicas como na figura abaixo: Tubulação industrial SENAI - INTRANET52 Exemplos Os tubos fora de qualquer uma dessas direções, serão representados por traços inclinados com ângulos diferentes de 30°, devendo ser indicado no desenho o ângulo verdadeiro de inclinação no tubo com uma qualquer das três direções ortogonais básicas. Para facilitar o entendimento, costuma-se desenhar em traços finos o Tubulação industrial SENAI - INTRANET 53 paralelogramo do qual a direção inclinada do tubo seja uma diagonal. Os tubos curvados, bem como os joelhos e curvas de conexão são representados por curvas em perspectiva, mas podem também ser representados em esquadro (ângulo reto), para maior facilidade de traçado. Representação a rigor (em perspectiva). Tubulação industrial SENAI - INTRANET54 Representação simplificada (em esquadro). Tubulação industrial SENAI - INTRANET 55 Nos desenhos isométricos devem aparecer obrigatoriamente, todas as válvulas e todos os acessórios de tubulação (flanges, conexões, etc), bem como a localização de todas as emendas (soldadas, rosqueadas, flangeadas, etc) dos tubos e dos acessórios. Tubulação industrial SENAI - INTRANET56 Os vasos, bombas, compressores e demais equipamentos aparecem indicados apenas pela sua identificação, posição de linha de centro, e pelos bocais de ligação com as tubulações. Observação O símbolo somente deverá aparecer se o bocal estiver na linha de centro do equipamento. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 57 Todos os símbolos de conexões, válvulas e acessórios deverão ser desenhados do seguinte modo: • Linhas horizontais: desenhar com traços verticais • Linhas verticais: desenhar com traços paralelos à linha horizontal adjacente. Em todas as linhas devem aparecer as setas indicativas dos sentidos do fluxo. Estas setas devem ser colocadas de preferência antes de toda mudança de direção, tomando o cuidado de não colocá-las sobre uma conexão (curvas, joelhos, tês, etc). Tubulação industrial SENAI - INTRANET58 Em todos os isométricos devem aparecer a indicação da direção do norte do projeto para cima e para a direita. Uma segunda opção á o norte apontar para cima e para a esquerda. Não aponte o norte para baixo. Veja figura abaixo. Todo desenho isométrico deverá ser feito olhando-se do lado que melhor esclareça qualquer dúvida quanto ao caminhamento da tubulação. Os desenhos isométricos devem mostrar a indicação da posição das hastes e volantes das válvulas. Esse detalhe é muito importante para efeito de montagem da mesma. Veja figura abaixo por exemplo. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 59 Exemplo de um “isométrico” feito a partir de um desenho em projeção (vistas de frente e lateral). Observação 1. Mostrar todos os pontos de solda bem legível. 2. Observe a indicação do norte de projeto, tanto em projeção como em isométrico, eles têm a mesma direção e sentido. Outro exemplo de um “isométrico” desenhado a partir de uma projeção ortogonal (vistas de frente e lateral). Tubulação industrial SENAI - INTRANET60 Como é fácil de observar o isométrico em três dimensões, orientadas pelo sinal indicativo do “norte de projeto”. Essas dimensões possuem três direções diferentes, como sejam: Cotagem Os desenhos isométricos devem conter todas as cotas e dimensões necessárias para a fabricação e montagem das tubulações. As cotas deverão ser colocadas de maneira tal que fiquem esteticamente dispostas, sem que deixem de determinar corretamente o elemento cotado. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 61 Regras básicas • Trechos horizontais - Cotas principais: dar distância entre mudanças de direções, derivações principais, limites de áreas, etc. - Cotas secundárias: dar distância até reduções, ramificações de pequena bitola, conexões para instrumentos, válvulas, etc. Veja exemplo abaixo. • Trechos verticais - Os trechos verticais não devem ser cotados, deve-se assinalar somente as elevações de pontos importantes, tais como: Derivações, Bocais, Suporte, Válvulas, etc. - Em elementos padronizados com flanges deve ser dado somente a cota de elevação de uma de suas faces. - Em elementos não padronizados deve ser dado a elevação de ambas as faces dos flanges. Tubulação industrial SENAI - INTRANET62 Exemplo • Trechos inclinados no mesmo plano - Trechos inclinados de 45°: - Se o trecho estiver no plano horizontal, deverão ser cotados o ângulo e um dos catetos. O ângulo deverá ser acompanhado da letra H (horizontal). Tanto o ângulo como o cateto podem ser cotados em qualquer lado. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 63 - se o trechoestiver no plano vertical, deverão ser cotados: o ângulo (acompanhado da letra “V”, Vertical), o cateto horizontal e uma elevação, dada em baixo ou em cima. Veja figura. • Trechos inclinados de ângulos diferentes de 45°: - se o trecho estiver no plano horizontal, deverão ser cotados os dois catetos e o ângulo de 60°, acompanhado da letra “H”. - se o trecho estiver no plano vertical, deverão ser dados: duas cotas de elevação; o cateto horizontal e o ângulo vertical acompanhado da letra “V”. Tubulação industrial SENAI - INTRANET64 Exemplo • Trechos inclinados no espaço Neste caso deverão ser dadas as seguintes cotas: - Duas elevações - O ângulo vertical (α° - v) - Uma vista em planta com o ângulo horizontal (β° - H) e os dois catetos. Exemplo • Trechos orientados por Bocais de equipamentos Para este caso deverão ser indicadas as seguintes cotas: Tubulação industrial SENAI - INTRANET 65 - Linha de centro do equipamento - Os catetos, a partir da linha de centro - A elevação do bocal - A distância entre a face do bocal e a primeira mudança de direção. Veja exemplo a seguir. Considerações gerais Todo desenho isométrico deve ser numerado, essa numeração deve ser feita em combinação com a numeração das plantas, de modo que seja fácil identificar-se em que planta está representada uma linha que aparece em determinado isométrico e vice-versa. Geralmente todas as tubulações desenhadas em um isométrico estão contidas em uma mesma planta. Todos os pontos em que as tubulações passa de uma folha de planta para outra, devem ser assinalados nos isométricos, com indicação dos números correspondentes das plantas. Tubulação industrial SENAI - INTRANET66 A seguir damos um exemplo de um desenho isométrico rigorosamente cotado. Observe as indicações correspondentes aos números 1 e 13, elas servem como orientação para a cotagem de detalhes. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 67 Simbologia de isométrico para tubulação Fluxo horiz. Válv. vertical Fluxo horiz. Válv. horiz. Fluxo vertic. Fluxo horiz. Válv. vertic. Fluxo horiz. Válv. horiz. Fluxo vertic. 1 - Válvula gaveta 5 - Válvula de retenção Não de aplica 2 - Válvula globo 6 - Válvula de segurança Não se aplica 3 - Válvula macho 7 - Válvula solenóide Não se aplica 4 - Válvula de controle 8 - Válvula de 3 Vias Não recomendado Simbologia de isométrico para tubulação Tubulação industrial SENAI - INTRANET68 Fluxo horiz. Válv. vertical Fluxo horiz. Válv. horiz. Fluxo vertic. Fluxo horiz. Válv. vertic. Fluxo horiz. Válv. horiz. Fluxo vertic. 9 - Válvula borboleta 10 - Válvula de fecho rápido Não recomendado Não recomendado 11 - Válvula de agulha 12 - Válvula de retenção e fecho Não recomendado 13 - Válvula angular 14 - Válvula de diafragma Não recomendado 15 - Válvula de esfera 16 - Volante para corrente Não recomendo 17 - Purgador de vapor 18 - Filtro de linha Não se aplica Não se aplica Simbologia de isométrico para tubulação Tubulação industrial SENAI - INTRANET 69 19 - Visor de linha 20 - Ejetor 21 - “Figura 8” 22 - Roquete 23 - Flange de pescoço 24 - Flange sobre-posto e para solda de encaixe 25 - Flange roscado 26 - Flange de orifício 27 - Flange cego 28 - Bujão 29 - Tampão para solda de topo 30 - Tampão roscado e para solda de encaixe 31 - União 32 - Redução concêntrica Simbologia de isométrico para tubulação Tubulação industrial SENAI - INTRANET70 33 - Redução excêntrica 34 - Joelho de 90º 35 - Joelho de 45º 36 - Tê Simbologia de isométrico para tubulação Tubulação industrial SENAI - INTRANET 71 35 - Traçado de linhas em geral 1 ROSQUEADA CONEXÕES Simbologia de isométrico para tubulação Tubulação industrial SENAI - INTRANET72 2 PONTA E BOLSA CONEXÃO 3) SOLDADA CONEXÕES Simbologia de isométrico para tubulação Tubulação industrial SENAI - INTRANET 73 4) FLANGEADA CONEXÕES Simbologia de isométrico para tubulação Tubulação industrial SENAI - INTRANET74 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 75 Características e tipos de tubos Materiais para tubos Os tubos são feitos de materiais apropriados para cada fluido e suas condições no processo, tais como: temperatura de operação, pressão de trabalho, grau de corrosão, etc. Distinguem-se duas classes de materiais para tubulação: materiais metálicos e materiais não metálicos. Materiais metálicos Materiais não metálicos Ferrosos Não-ferrosos Materiais plásticos Outros materiais Aços ao carbono Aços-liga Aços inox Ferro forjado Ferro fundido Ferro ligado Ferro nodular Cobre Latões Bronzes Metal monel Cromo-níquel Níquel Chumbo Alumínio Titânio Cloreto de polivinil (PVC) Acetato de celulose Teflon Poliestireno, polietileno Epóxi, poliéster, etc. Vidro Cerâmica Barro vidrado Porcelana Concreto armado Borrachas Cimento amianto, etc. Tubos metálicos de aço ao carbono Nas indústrias de processamento mais de 80% dos tubos são de aço ao carbono devido ao seu baixo custo, excelentes qualidades mecânicas e facilidade para ser trabalhado e soldado. Tubulação industrial SENAI - INTRANET76 Tubos metálicos de aço-liga Denomina-se aços-liga todos os aços que possuem qualquer qualidade de outros elementos, além dos que entram na composição dos aços ao carbono. Dependendo da qualidade total de elementos de liga, distinguem-se os aços de baixa liga, com até 5% de elementos de liga, aços de liga intermediária, contendo entre 5 a 10% e os aços de alta liga, com mais de 10%. Todos os tubos de aço-liga são bem mais caros do que os de aço ao carbono. De um modo geral, o custo é tanto mais alto quanto maior for a qualidade de elementos de liga. A montagem desses tubos também é mais difícil e mais cara. Tubos de aços inoxidáveis Existem duas classes principais de aços inoxidáveis: austeníticos e os ferríticos. Aços inoxidáveis austeníticos Não-magnéticos, contendo basicamente 16% a 26% de cromo e 6% a 22% de níquel. É o grupo mais importante. A tabela a seguir mostra os tipos de aços inoxidáveis mais usados para tubos. Elementos de liga (%) Limite de temperatura (oC)Tipos (denominação do ASTM) Estrutura cristalina Cr Ni Máxima Mínima 304 Austenítica 18 8 600 - 255 304 L Austenítica 18 8 C (máxima): 0,03 400 - 255 316 Austenítica 16 10 Mo: 2 650 - 195 316 L Austenítica 16 10 Mo: 2; (máximo): 0,03 400 - 195 321 Austenítica 17 9 Ti: 0,5 600 - 195 347 Austenítica 17 9 Cb + Ta: 1 600 - 255 405 Ferrítica 12 - Al: 0,2 470 Zero Os aços inoxidáveis austeníticos apresentam uma extraordinária resistência à fluência e à oxidação, razão pela qual são bem elevados os valores das temperaturas limites de utilização (como se vê na tabela anterior), exceto para os tipos de muito baixo teor de carbono (304 L e 316 L), cujo limite é de 400ºC, devido à menor resistência mecânica desses aços. Todos os aços austeníticos mantêm o comportamento dúctil mesmo em temperaturas extremamente baixas, podendo alguns ser empregados até próximo de zero absoluto. Os aços tipo 304, 316 e outros, denominados de não- estabilizados, estão sujeitos a uma precipitação de carbono (sensitização), quando Tubulação industrial SENAI - INTRANET 77 submetidos a temperaturas entre 450°C e 850°C, que diminui sua resistência à corrosão. Esse fenômeno pode ser controlado com a adição de titânio ou cobalto (aços estabilizados, tipo 321 e 347), ou pela diminuição da quantidade de carbono (aços de muito baixo teor de carbono, tipo 304 L e 316 L). A presença de pequenas quantidades de cloretos, hipocloretos, etc., pode causar severa corrosão alveolar e sobtensão em todos os aços inoxidáveis austeníticos, devendo, por isso, ser sempre evitada. Os tubos de aços inoxidáveis austeníticos são usados, entre outros serviços, para: temperaturas muito elevadas, temperaturas muito baixas (serviços criogênicos), serviços corrosivos oxidantes, produtos alimentares e farmacêuticos e outros serviços de não-contaminação, hidrogênio em pressões e temperaturas elevadas, etc. Aços inoxidáveis ferríticos Apresentam, em relação aos austeníticos, menosresistência à fluência e à corrosão em geral, assim como menor temperatura de início de oxidação, sendo, por isso, mais baixas as temperaturas limites de uso. Em compensação, são materiais mais baratos do que os austeníticos e menos sujeitos aos fenômenos de corrosão alveolar e sobtensão. Todos esses são difíceis de soldar e não são adequados para serviços em baixas temperaturas. Tubos de aço galvanizado Os tubos de aço galvanizado são condutores cilíndricos que recebem uma penetração de zinco, por galvanoplastia e a fogo, empregados em tubulações industriais secundárias, de baixas pressões e temperaturas, para água, ar comprimido. Características São fabricados sem costura (tipo Mannesmann) e com costura. Estes últimos são mais utilizados, por serem mais leves e mais baratos. A costura é feita pelos processos de solda de pressão e solda por resistência elétrica, até 4”, nos mesmos diâmetros e espessura da parede dos tubos de aços carbono. Os tubos galvanizados têm baixa resistência mecânica e muito boa resistência à corrosão, resistindo muito bem ao contato com a água, a atmosfera e o solo. Os tubos sem costura são mais pesados e mais resistentes. Por isso são mais utilizados nas indústrias, em instalações sujeitas a pressões mais elevadas. Tubulação industrial SENAI - INTRANET78 Nota Ao empregar tubos de aço galvanizado, para os mais variados fins, recomenda-se evitar curvá-los ou soldá-los, porque nos lugares curvados ou soldados a galvanização é prejudicada, iniciando-se a oxidação e a ferrugem neste ponto. Tubos de cobre Os tubos de cobre são condutos de formato cilíndrico, de vários diâmetros, fabricados em liga com outros metais, como zinco, estanho, incluindo cobre comercialmente puro, etc. Esses tubos têm excelente resistência à oxidação e ao ataque da atmosfera, da água (inclusive água salgada), dos álcalis, de muitos compostos orgânicos e de numerosos outros fluidos corrosivos. Esse material pode ser empregado em serviço contínuo desde 180 até 200°C. Tubos plásticos A descoberta do plástico, particularmente do Cloreto de Polivinil (PVC), permitiu a fabricação de tubos plásticos para variadas aplicações. Na construção civil são utilizados em instalações de água potável, de esgotos e de águas pluviais. Características Os tubos plásticos vieram facilitar e simplificar a mão-de-obra nas instalações hidráulicas. Essas tubulações são imunes às incrustações e à corrosão, permitindo ótima vazão dos líquidos, com baixíssimo atrito, pois as paredes internas são polidas, não oferecendo acréscimo de resistência à sua passagem. O manuseio é fácil, dado o pequeno peso do material. Os cortes e as ligações são rápidas e de fácil execução. Os tubos plásticos não estão sendo empregados nas instalações de água quente, pois o calor diminui sua resistência mecânica. São necessárias precauções na sua utilização, como não errar nas medidas, cuidar bem da soldagem e isolá-los com material antitérmico, no cruzamento com os ramais de água quente. Dimensões comerciais e aplicações São encontrados no comércio em barra de 5 a 6 metros, com a marcação da classe a que pertencem. Esta marcação permite identificar a pressão de trabalho para a qual estão calculados. Os tubos soldáveis são solicitados pelo diâmetro externo, e os Tubulação industrial SENAI - INTRANET 79 providos de roscas, pelo interno. Os utilizados em ramais de distribuição são identificados pela classe e pelo diâmetro. Os mais empregados são: • Tubo rígido soldável; • Tubo rígido com roscas; • Tubo rígido para esgoto, que pode ser soldável ou conectado com anel de borracha. Definições Diâmetro nominal (tubo) As especificações das espessuras das paredes de tubos estão intimamente ligadas a três conceitos básicos: diâmetro interno, nominal e externo conforme figura abaixo. φi = diâmetro interno φn = diâmetro nominal φe = diâmetro externo e = espessura O diâmetro nominal não tem dimensões físicas no tubo, seria um diâmetro médio entre o interno e o externo. É usado para efeitos de especificação ou designação dos tubos. Para os valores compreendidos entre 14” e 36” inclusive, o diâmetro nominal coincide com o diâmetro externo. Essa coincidência não existe para o diâmetro interno. A espessura do tubo pode ser definida como sendo a metade da diferença entre os diâmetros externos e internos. 2 i - e e φφ= Na especificação de tubo é muito importante a indicação de sua espessura, a qual é feita seguindo normalmente a NORMA AMERICANA ANSI.B.36.10, que estabelece Tubulação industrial SENAI - INTRANET80 padrões em “séries” para espessuras de tubos. Estas séries também chamadas de SCHEDULES (sch), são as seguintes: Sch: 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160 onde a espessura da parede cresce proporcionalmente à série (Sch). Espessura de parede de tubos de aço Para um mesmo diâmetro nominal existem várias “séries” diferentes, isto é, várias espessuras diferentes, onde os diâmetros internos serão diferentes e os externos serão sempre iguais. Exemplo Para um tubo de diâmetro nominal igual ¾”, teremos pela tabela de dimensões da ANSI.B.36.10 para diâmetro externo sempre invariável e igual a 17mm. A espessura da parede varia de 2,87mm a 5,54mm, juntamente com o diâmetro interno que varia de 20,9mm a 15,0mm. Essas variações são funções das diferentes séries (40, 80 e 160) apresentadas para a designação de espessura conforme figura abaixo. Geralmente para tubos de aço são adotados os seguintes tipos de espessuras mínimas referentes aos diâmetros nominais: • De 1/8” até 1 ½” inclusive - série 80 • De 2” até 12” inclusive - série 40 • De 14” em diante não há série de especificação e sua espessura deverá ser 3/8” (9mm). Os fatores citados se justificam como fatores de segurança de resistência estrutural interna e externa. Os diâmetros comerciais são padronizados por várias normas, ficando difícil relacionar a rigor toda a linha de fabricação dos fornecedores. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 81 Além disso esses diâmetros variam de acordo com o tipo de material que é construído o tubo e de acordo com o seu emprego. Exemplos De variação dos diâmetros nominais: • Tubo de aço - variação de 1/8” até 36” - ANSI.B.36.10 e ANSI.B.36.19 - variação de 10” até 42” - P.EB-249 • Ferro fundido - variação 2” até 24” ou 50mm até 600mm - EB-43 e PEB-137 da ABNT. • PVC rígido - variação de 3/8” até 10” ou 10mm até 300mm - PEB-183 da ABNT cimento amianto. - variação de 5mm até 500mm - EB-69 e EB-109 da ABNT. Tubulação industrial SENAI - INTRANET82 A tabela abaixo especifica as dimensões dos tubos de aço-carbono conforme norma ANSI-B-36-10. E a tabela apresenta as dimensões do diâmetro nominal e diâmetro externo do tubo numa gama de 1/2" a 24” utilizada em boca de lobo. SCH - 5 SCH - 10 SCH - 20 SCH - 30 STAND. SCH - 40 SCH - 60 EXTRASTRONG SCH - 80 SCH - 100 D ia m . N om in al D ia m . E xt er . T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m 1/8” 10,5 1,2 0,2 1,7 0,3 1,7 0,3 2,4 0,4 2,4 0,4 13,7 1,6 0,4 2,2 0,6 2,2 0,6 3,0 0,7 3,0 0,7 2/8” 17,1 1,6 0,6 2,3 0,8 2,3 0,8 3,2 1,0 3,2 1,0 1/2" 21,3 2,1 0,9 2,7 1,2 2,7 1,2 3,7 1,6 3,7 1,6 3/5” 26,7 1,6 1,0 2,1 1,2 2,8 1,6 2,8 1,6 3,9 2,1 3,9 2,1 1” 33,4 1,6 1,2 2,7 2,0 3,3 2,4 3,3 2,4 4,5 3,2 4,5 3,2 1 1/4" 42,2 1,6 1,6 2,7 2,5 3,5 3,3 3,5 3,3 4,8 4,4 4,8 4,4 1 1/2" 48,2 1,6 1,8 2,7 3,1 3,6 4,0 3,6 4,0 5,0 5,3 5,0 5,3 2” 60,8 1,6 2,3 2,7 3,9 3,9 5,4 3,9 5,4 5,5 7,4 5,5 7,4 3 1/2" 78,0 2,1 3,6 3,0 5,2 5,1 8,5 5,1 8,5 7,0 11,3 7,0 11,3 3” 88,9 2,1 4,5 3,0 6,4 5,4 11,2 5,4 11,2 7,6 15,2 7,6 15,2 3 1/2" 101,6 2,1 5,1 3,0 7,3 5,7 13,5 5,7 13,5 8,0 18,5 8,0 18,5 4” 114,3 2,1 5,7 3,0 8,3 6,0 16,0 6,0 16,0 8,5 22,1 8,5 22,1 5” 141,3 2,7 9,4 3,4 11,5 6,5 21,6 6,5 21,6 9,5 30,7 9,5 30,7 6” 168,5 2,7 11,2 3,4 13,7 7,1 28,1 7,1 28,1 10,9 42,3 10,9 42,3 8” 219,1 2,7 14,6 3,7 19,8 6,3 33,1 7,0 36,5 8,1 42,2 8,1 42,2 10,3 32,6 12,7 64,2 12,7 64,2 15,0 75,3 10” 273,0 3,4 22,4 4,1 27,8 6,3 41,4 7,7 50,6 9,2 59,99,2 59,9 12,7 85,5 12,7 50,9 15,0 95,1 18,2 113,0 12” 329,8 4,1 32,8 4,5 35,8 6,3 49,4 8,3 64,8 9,5 73,4 10,3 79,8 14,2 108,8 12,7 96,7 17,4 130,9 21,4 158,0 14” 355,6 6,3 54,3 7,9 67,6 9,5 80,8 9,5 80,8 11,1 93,8 15,0 12,5 12,7 100,7 19,0 157,0 23,7 193,0 13” 406,4 6,3 62,3 7,9 77,5 9,5 92,6 9,5 82,6 12,7 122,5 18,6 15,9 12,7 122,5 21,4 202,0 26,1 243,0 15” 457,2 6,3 70,1 7,9 57,3 11,1 121,6 9,5 104,4 14,2 154,9 19,0 20,4 12,7 138,3 23,7 252,7 29,3 307,0 20” 509,0 6,3 77,9 9,5 116,3 12,7 154,0 9,5 116,3 15,0 181,8 20,5 24,6 12,7 154,0 26,1 309,1 32,5 375,0 22” 559,0 9,5 128,1 12,7 169,5 24” 609,4 6,3 93,8 9,5 140,0 14,2 208,2 9,5 140,0 17,4 253,2 24,5 36,8 12,7 185,7 30,9 438,6 38,8 543,0 26” 660,4 9,5 161,6 12,7 201,5 30” 762,0 7,9 146,3 12,7 233,2 15,8 290,3 9,5 175,6 12,7 233,2 34” 869,6 9,5 199,3 12,7 264,5 36” 914,4 9,5 211,1 12,7 280,6 42” 1066,8 9,5 146,7 12,7 327,9 Faixas de pressão Uma chamada faixa de pressão ordena os diversos componentes de uma conexão (tubo, joelho, flange, válvula, etc.), em função da pressão interna. Devem-se distinguir três tipos de pressão: pressão nominal, pressão de trabalho permitida e pressão de ensaio. A pressão nominal É a pressão responsável pela escolha do material e a determinação da espessura do material. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 83 A pressão de trabalho permitida É a maior pressão permitida, ela depende do tipo de material, da temperatura e outros esforços. A pressão de ensaio É a pressão sob a qual o fabricante aplica os ensaios, sempre é maior do que a pressão nominal e a permitida. A tabela abaixo especifica a pressão de trabalho permitida (em bar). Valores permissíveis para pressão de serviço (bar) Pressão nominal I - Fluido e gás até 120 II - Fluido e gás até 300 III - Fluido e gás até 400 Pressão de ensaio 2.5 2.5 2 - 4 6 6 5 - 4 10 10 8 - 16 16 16 13 10 25 25 25 20 16 40 40 40 32 25 60 64 64 50 40 96 100 100 80 64 150 160 160 125 100 240 250 250 200 160 375 400 400 320 250 600 Tubulação industrial SENAI - INTRANET84 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 85 Fabricação de tubos Existem várias formas de fabricação de tubos, dependendo do tipo de aplicação das solicitações dos materiais, da pressão, etc: • Tubos sem costura; • Tubos com costura. Fabricação de tubo sem costura Processo Mannesmann O lingote macio de aço é empurrado helicoidalmente em sentido axial, por dois cilindros de trabalho (bicônicos), contra um mandril ou punção que abre o material. O lingote é laminado deste modo formando um corpo oco de parede grossa. Disposição de cilindros de trabalhos, dos guias e do mandril. Modo de trabalhar dos trens de cilindros oblíquos. Tubulação industrial SENAI - INTRANET86 Disposição oblíqua dos cilindros. Laminador de cilindro oblíquo (Processo Mannesmann) Processo passo de peregrino No laminador passo de peregrino a peça oca incandescente é empurrada sobre uma barra-mandril. Os dois cilindros peregrinos têm forma especial. Esta forma torna possível que se faça uma entrada do corpo oco mediante um entalhe e o movimento dos cilindros peregrinos nos dão continuação à laminação. Posteriormente, os cilindros ficam livres deixando a peça oca se deslocar através da barra-mandril que a empurra. Extrusão Nas prensas de extrusão, pode-se conseguir, além de tubos, barras com perfis normalizados de aço ou de outros metais ou para outros perfis não-normalizados de forma complexas. Não seria possível obter-se muitas dessas barras por laminação. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 87 A extrusão do aço se faz comprimindo-se um lingote preaquecido 1250ºC) contra uma matriz dotada de uma abertura que corresponde exatamente ao formato da secção que se deseja obter. Estiramento O estiramento permite dar uma forma regular a frio em semiprodutos que recebem uma laminação prévia (barras de aço, arames, tubos). A peça em bruto passa por uma ou várias matrizes que possuem uma pequena conicidade. Tubulação industrial SENAI - INTRANET88 Fabricação de tubos com costuras (soldados) Os tubos soldados se obtêm mediante diversos procedimentos que lhe conferem um alto grau de qualidade. A tira de chapa passa pelo laminador enrolador, mediante várias passadas ou vários laminadores em série que irão formar o tubo e a seguir o tubo passa por entre eletrodos de cobre em rotação que solda o topo eletricamente. Materiais Conforme as necessidades de aplicação e das diferentes propriedades dos materiais são usados tubos de vários materiais. Tubos de aço ao carbono É o teor de carbono que determina as propriedade do aço tais como a resistência à tração. Quanto mais alto for o teor de carbono tanto mais elevada será a resistência. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 89 A soldabilidade diminui em função do teor de carbono. A deformabilidade a quente e a frio também é uma característica importante. A tabela apresenta a massa em Kg em função do diâmetro externo de e da espessura e. Precisão de tubos de aço-carbono DIN 2391 Peso do tubo é dado em kg/m Espessura da parede em mm Diâmetro Externo (mm) 0,5 1 1,5 2 2,5 3 4 5 6 8 4 0,044 0,072 - - 5 0,055 0,099 - - 6 0,068 0,123 0,167 - Materiais: St35, St55, St45-2, St52-2 8 0,093 0,173 0,241 0,306 0,350 10 0,118 0,222 0,315 0,395 0,463 12 0,142 0,271 0,389 0,493 0,586 0,666 14 0,166 0,320 0,462 0,591 0,709 0,813 16 0,191 0,370 0,536 0,690 0,832 0,961 1,18 20 0,240 0,478 0,684 0,888 1,08 1,26 1,58 1,85 25 0,302 0,592 0,869 1,13 1,39 1,63 2,07 2,47 30 0,364 0,715 1,05 1,48 1,70 2,00 2,57 3,08 3,55 35 0,426 0,837 1,24 1,63 2,00 2,38 3,06 3,70 4,29 40 0,488 0,967 1,42 1,88 2,32 2,74 3,56 4,32 5,04 6,32 45 - 1,09 1,61 2,14 2,61 3,10 4,05 4,93 5,78 7,30 50 - 1,20 1,79 2,36 2,91 3,47 4,53 5,54 6,51 8,28 60 - 1,46 2,16 2,86 3,50 4,22 5,53 6,79 7,99 10,26 70 - 1,70 2,54 3,35 4,21 4,96 6,51 8,01 9,47 126,23 80 - 1,95 2,91 3,85 4,76 5,70 7,50 9,25 10,95 14,21 90 - - 3,27 4,23 5,39 8,48 8,48 10,48 12,43 16,28 100 - - - 4,84 6,01 9,46 9,46 11,71 13,92 18,15 120 - - - 5,82 7,24 11,42 11,42 14,18 16,86 22,18 Especificação: tubo 60 x 30 DIN 2391 - St 35 ASTM-B-88-41 e B-88-47 Tipo K Tipo L Tipo M Diâmetro nominal Diâmetro externo Espessura nominal da parede Peso teórico por pé linear Espessura nominal da parede Peso teórico por pé linear Espessura nominal da parede. Peso teórico por pé Pols. Pols. Pols. 1b Pols. 1b Pols 1b 1/8” 0,250 0,032 0,085 0,025 0,068 0,025 0,068 1/4" 0,375 0,032 0,134 0,030 0,126 0,025 0,107 3/8” 0,500 0,049 0,269 0,035 0,198 0,025 0,145 1/2" 0,625 0,049 0,344 0,040 0,285 0,028 0,204 5/8” 0,750 0,049 0,418 0,042 0,362 0,030 0,263 3/4" 0,875 0,065 0,641 0,045 0,455 0,032 0,328 1” 1,125 0,065 0,839 0,050 0,655 0,035 0,465 1 1/4" 1,375 0,065 1,04 0,055 0,884 0,042 0,682 1 1/2" 1,625 0,072 1,36 0,060 1,14 0,049 0,940 2” 2,125 0,083 2,06 0,070 1,175 0,058 1,46 2 1/2" 2,625 0,095 2,93 0,080 2,48 0,065 2,03 3” 3,125 0,109 4,00 0,090 3,33 0,072 2,68 3 1/2" 3,625 0,120 5,12 0,100 4,29 0,083 3,58 4” 4,125 0,134 6,51 0,110 5,38 0,095 4,66 5” 5,125 0,160 9,67 0,125 7,61 0,109 6,66 6” 6,125 0,192 13,9 0,140 10,2 0,122 8,92 8” 8,125 0,271 25,9 0,200 19,3 0,170 16,5 10” 10,125 0,338 40,3 0,250 30,1 0,212 25,6 12” 12,125 0,405 57,8 0,280 40,4 0,254 36,7 Tubulação industrial SENAI - INTRANET90 As tabelas trazem uma relação de tubos de aços–carbono conforme especificações ANSI. Tubos Propriedades dos tubos norma–ANSI–B–36–10. SC H Diâmetro nominal Diâmetro externo (pol) Diâmetro externo (mm) Diâmetro interno (pol) Diâmetro interno (mm) Espessura da parede (pol) Espessura da parede (mm) Área int. do tubo (pol) Área int. do tubo (mm) Área da parede do tubo pol. quad Área da parede do tubo mm quad 14 D.E 14.0 355.6 13.500 342.9 0.250 6.35 143.14 92.347 10.80 6.967 16 D.E 16.0 406.4 15.500 393.7 0.250 6.35 188.69 121.733 12.37 7.980 18 D.E 18.0 457.2 17.500 444.5 0.250 6.35 240.53 155.248 13.94 8.993 20 D.E 20.0 508.0 19.500 495.3 0.250 6.35 298.65 192.674 15.51 10.006 24 D.E 24.0 609.6 23.500 596.9 0.250 6.35 433.74 279.82818.65 12.032Sc he du le 10 30 D.E 30.0 762.0 29.376 746.1 0.312 7.92 677.76 434.203 29.10 18.774 8 8.625 219.0 8.125 206.3 0.250 6.35 51.85 33.423 6.57 4.238 10 10.750 273.0 1.250 260.3 0.250 6.35 82.52 53.215 8.24 5.316 12 12.750 323.8 12.250 311.1 0.250 7.92 117.86 76.011 9.82 6.335 14 D.E 14.0 355.6 13.376 339.7 0.312 7.92 140.052 90.632 13.42 8.658 16 D.E 16.0 406.4 17.376 390.5 0.312 7.92 185.69 119.764 15.38 9.922 18 D.E 18.0 457.2 19.250 441.3 0.312 9.52 237.13 152.951 17.34 11.187 20 D.E 20.0 508.0 23.250 488.9 0.375 9.52 291.04 187.726 23.12 14.916 24 D.E 24.0 609.6 29.000 590.5 0.375 9.52 224.56 273.859 27.83 17.954 Sc he du le 1 0 30 D.E 30.0 762.0 8.071 736.6 0.500 12.70 660.52 426.139 46.34 19.896 8 8.625 219.0 10.136 205.0 0.277 7.03 51.16 33.005 7.26 4.983 10 10.750 273.0 12.090 257.4 0.307 7.79 80.69 52.034 10.07 6.496 12 12.750 323.8 13.250 307.0 0.330 8.38 114.80 74.022 12.87 8.303 14 D.E 14.0 355.6 15.250 336.5 0.375 9.52 137.88 88.932 16.05 10.354 16 D.E 16.0 406.4 17.126 387.3 0.375 9.52 182.65 117.810 18.41 11.877 18 D.E 18.0 457.2 19.000 435.0 0.437 11.09 230.36 148.616 24.11 15.554 20 D.E 20.0 508.0 22.876 482.6 0.500 12.70 283.53 182.919 30.63 19.761 24 D.E 24.0 609.6 28.750 581.0 0.562 14.27 411.00 265.119 41.39 26.703 Sc he du le 1 0 30 D.E 30.0 762.0 730.2 0.625 15.87 649.18 418.768 57.68 37.212 Tubos Propriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10. SC H Diâmetro nominal Diâmetro externo (pol) Diâmetro externo (mm) Diâmetro interno (pol) Diâmetro interno (mm) Espessura da parede (pol) Espessura da parede (mm) Área int. do tubo (pol) Área int. do tubo (mm) Área da parede do tubo pol. quad Área da parede do tubo mm quad 1/8” 0,405 10.28 0.269 6.83 0.068 1.72 0.0569 36 0.072 46 1/4" 0,540 13.71 364 9.24 0.088 2.23 0.1041 67 0.125 80 3/8” 0,675 17.14 0.493 12.52 0.091 2.31 0.1909 123 0.167 107 1/2" 0.840 21.33 0.622 15.79 0.109 2.76 0.3039 196 0.250 161 3/4" 1.050 26.67 0.824 20.92 0.113 2.87 0.5333 344 0.333 214 1” 1.315 33.40 1.049 26.64 0.133 3.37 0.8639 557 0.444 318 1 1/4" 1.660 42.16 1.380 35.05 0.140 3.55 1.495 964 0.669 431 1 1/2" 1.900 48.26 1.610 40.89 0.145 3.68 2.036 1313 0.799 515 2” 2.375 60.32 2.067 52.50 0.154 3.91 3.356 2165 1.075 693 2 1/2" 2.875 73.02 2.469 62.71 0.203 5.15 4.788 3089 1.704 1099 3” 3.500 88.90 3.068 77.92 0.216 5.48 7.393 4769 2.228 1437 3 1/2" 4.000 101.60 3.548 90.11 0.226 5.74 9.888 6379 2.680 1729 4” 4.500 114.30 4.026 102.26 0.237 6.01 12.73 8212 3.173 2047 5” 5.563 141.30 5.047 128.19 0.258 6.55 20.01 12909 4.304 2776 6” 6.625 168.27 6.065 154.05 0.280 7.11 28.89 18638 5.584 3602 8” 8.625 219.07 7.981 202.71 0.322 8.17 50.03 32277 8.396 5416 10” 10.750 273.05 10.020 254.50 0.365 9.27 78.85 50870 11.900 7677 12” 12.750 32385 11.938 303.22 0.406 10.31 111.93 72212 15.770 10.174 14” 14.000 355.60 13.126 333.40 0.437 11.09 135.32 87303 18.610 12.006 16” 16.000 406.40 15.000 381.00 0.500 12.70 176.72 114.012 24.350 15.709 18” 18.000 457.20 16.876 428.65 0.562 14.27 223.68 144.309 30.790 19.864 20” 20.000 508.00 18.814 477.87 0.593 15.06 278.00 179.354 36.150 23.332 Sc he du le – 4 0 24” 24.000 609.60 22.626 574.70 0.687 17.44 402.07 259.399 50.310 32.457 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 91 Tubos Propriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10. SC H Diâmetronominal (Pol) Diâmetro externo (pol) Diâmetro externo (mm) Diâmetro interno (pol) Diâmetro interno (mm) Espessura da parede (pol) Espessura da parede (mm) Área int. do tubo (pol) Área int. do tubo (mm) Área da parede do tubo pol. quad Área da parede do tubo (mm quad) 8” 8.625 219.0 7.813 198.4 0.406 10.3 47.94 30.928 10,48 6761 10” 10.750 273.0 9.750 247.6 0.500 12.7 74.66 48.167 16,10 10387 12” 12.750 323.8 11.626 295.3 0.562 14.2 106.16 68.490 21,52 13883 14” D.E 14.000 355.6 12.814 325.4 0.593 15.0 128.96 83.199 24,98 16116 16” D.E 16.000 406.4 14.688 373.0 0.656 16.6 169.44 109.315 31,62 20399 Sc he du le - 60 18” D.E 18.000 457.2 16.500 419.1 0.750 19.0 213.83 137.954 40,64 26.219 20” D.E 20.000 508.0 18.376 466.7 0.812 20.6 265.21 171.102 48,95 31580 24” D.E 24.000 609.6 22.064 560.4 0.968 24.5 382.85 246.999 70,04 45187 8” 8.625 219.0 7.439 188.9 0.593 15.0 43.46 28.038 14,96 9.651 10” 10.750 273.0 9.314 236.5 0.718 19.2 68.13 43.954 22,63 14599 12” 12.750 323.8 11.064 281.0 0.843 21.4 96.14 62.025 31,53 20341 14” D.E 14.000 355.6 12,126 308.0 0.937 23.7 115.49 74.509 38,45 24806 16” D.E 16.000 406.4 13.938 354.0 1.031 26.1 152.58 98.438 48,48 31277 18” D.E 18.000 457.2 15.688 398.4 1.156 29.3 193.30 124.709 61,17 39464 Sc he du le - 10 0 20” D.E 20.000 508.0 17.438 442.9 1.281 32.5 238.82 164.077 75,34 48606 24” D.E 24.000 609.6 20.938 531.8 1.531 38.8 344.32 222.141 108,07 69722 4 4.500 114.3 3.625 92.0 0.438 11.1 10.33 6.664 5,578 3.598 5 5.625 141.3 4.563 115.9 0.500 12.7 16.35 10.548 7,953 5.130 6 6.625 168.2 5.501 139.7 0.562 14.2 23.77 15.335 10,705 6.909 8 8.625 219.0 7.189 182.6 0.718 18.2 40.59 26.187 17,840 11.509 10 10.750 273.0 9.064 230.2 0.843 21.4 6.53 41.632 26,240 16.928 12 12.750 323.8 10.750 273.0 1.000 25.4 90.76 58.554 36,910 23.812 14 DE 14.000 355.6 11.814 300.0 1.093 27.7 109.62 70.722 44,320 28.593 16 DE 16.000 406.4 13.564 344.5 1.218 30.9 144.50 93.225 56,500 36490 18 DE 18.000 457.2 15.250 387.3 1.375 34.9 182.65 117.838 71,820 46335 20 DE 20.000 508.000 17.000 431.8 1.500 38.1 226.98 146.438 87,180 56245 Sc he du le - 12 0 24 DE 24.000 609.6 20.376 517.5 1.812 46.0 326.08 210.373 126,310 81.490 Tubos Propriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10. SC H Diâmetronominal (Pol) Diâmetro externo (pol) Diâmetro externo (mm) Diâmetro interno (pol) Diâmetro interno (mm) Espessura da parede (pol) Espessura da parede (mm) Área int. do tubo (pol) Área int. do tubo (mm) Área da parede do tubo pol. quad Área da parede do tubo (mm quad) 1/8” 0.405 10.2 0.215 5.4 0.095 2.41 0.0363 23 0.093 59 1/4" 0.540 13.7 0.302 7.6 0.119 3.02 0.0716 46 0.157 101 3/8” 0.675 17.1 0.423 10.7 0.126 3.20 0.1405 90 0.217 139 1/2" 0.840 21.3 0.546 13.8 0.147 3.73 0.2341 151 0.320 206 3/4" 1.050 26.6 0.742 18.8 0.154 3.91 0.4324 278 0.433 279 1” 1.315 33.4 0.957 24.3 0.179 4.54 0.7193 464 0.639 412 1 1/4" 1.660 42.1 1.278 32.4 0.191 4.85 1.283 827 0.881 568 1 1/2" 1.900 48.2 1.500 38.1 0.200 5.08 1.767 1139 1.068 689 2” 2.375 60.3 1.939 49.2 0.218 5.53 2.953 1905 1.447 952 2 1/2" 2.875 73.0 2.323 59.0 0.276 7.01 4.238 2.734 2.254 1454 3” 3.500 88.9 2.900 73.6 0.300 7.62 6.605 4261 3.016 1945 3 1/2" 4.000 101.6 3.364 85.4 0.318 8.07 8.891 5.736 3.678 2372 4” 4.500 114.3 3.826 97.1 0.337 8.55 11.50 7.419 4.407 2843 5” 5.563 141.3 4.813 122.2 0.375 9.52 18.19 11.735 6.112 3943 6” 6.625 168.2 5.761 146.3 0.438 11.12 26.07 16.819 8.425 5435 8” 8.625 219.0 7.625 193.6 0.500 12.70 45.66 29.458 12.76 8.232 10” 10.750 273.0 9.564 242.9 0.593 15.06 71.84 46.348 18.92 12.206 12” 12.750 323.8 11.376 288.9 0.687 17.44 101.64 65.575 26.03 16.793 14 DE 14.000 355.6 12.500 317.5 0.750 19.05 122.72 79.174 31.22 20.141 16 DE 16.000 406.4 14.314 363.5 0.843 21.41 160.92 103.819 40.14 25896 18 DE 18.000 457.2 16.125 409.5 0.937 23.79 204.24 131.767 50.23 32406 20 DE 20.000 508.0 17.938 455.6 1.037 26.18 252.72 163.044 71.44 46090 - S ch ed ul e – 80 - 24 DE 24.000 609.6 21.564 547.7 1.218 30.93 365.22 235.625 87.17 56238 Tubulação industrial SENAI - INTRANET92 Tubos Propriedades dos tubos Pesos em LBS p/ FT. e em kg. P/M. SCHs. 40. 80. 160. 120. 100 Schedule 40 Schedule 80 Schedule 160 Schedule 120 Schedule 100 Diâmetro nominal (pol.) Peso do tubo em libras p/pé Peso do tubo em kg. Por M. Lin Peso do tubo em libras p/ pé Peso do tubo em kg. Por M. Lin. Peso do tubo em libras p/ pé Peso do tubo em kg. Por M. Lin. Peso do tubo em libras p/ pé Peso do tubo em kg. Por M. Lin. Peso do tubo em libras p/ pé Peso do tubo em kg. Por M. Lin. 1/8 0.24 0.360 0.31 0.456 X X X X X X 1/4 0.42 0.630 0.54 0.810 X X X X X X 3/8 0.57 0.855 0.74 1.110 X X X X X X ½ 0.85 1.275 1.09 1.635 1.30 1.950 X X X X 3/41.13 1.695 1.47 2.205 1.94 2.910 X X X X 1 1.68 2.520 2.17 3.255 2.84 4.260 X X X X 1 1/4 2.27 3.405 3.00 4.500 3.76 5.640 X X X X 1 1/2 2.72 4.080 3.63 5.445 4.86 7.290 X X X X 2 3.65 5.475 5.02 7.530 7.44 11.160 X X X X 2 1/2 5.76 8.685 7.66 11.490 10.01 15.015 X X X X 3 7.58 11.310 10.25 15.375 14.32 21.480 X X X X 3 1/2 9.11 13.665 12.51 18.765 ----------- ----------- X X X X 4 10.79 16.185 14.98 22.470 22.51 33.765 19.01 28.515 X X 5 14.62 21.930 20.78 31.170 32.96 49.440 27.04 40.560 X X 6 18.97 28.455 28.57 42.855 45.30 67.950 36.39 54.585 X X 8 25.55 38.325 43.39 65.085 74.69 112.035 60.63 90.945 50.87 76.305 10 40.48 60.720 64.33 96.496 115.65 173.475 89.20 133.800 76.93 115.395 12 53.53 80.295 88.51 132.765 160.27 240.405 125.49 188.235 107.20 160.800 14 63.37 95.055 106.13 159.195 189.12 283.680 150.67 226.005 130.73 196.095 16 82.77 124.155 136.46 204.690 245.11 367.665 192.29 288.435 164.83 247.245 18 104.75 157.125 170.75 256.125 308.01 465.765 244.14 366.210 207.96 311.940 20 122.91 184.365 208.87 313.305 379.01 568.515 296.37 444.555 256.10 384.150 24 171 256.755 296.36 444.540 541.94 812.910 429.39 644.085 367.40 551.100 Tubos Propriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10. SC H Diâmetro nominal (Pol) Diâmetro externo (pol) Diâmetro externo (mm) Diâmetro interno (pol) Diâmetro Interno (mm) Espessura da parede (pol) Espessura da parede (mm) Área int. do tubo (pol) Área int. do tubo (mm) Área da parede do tubo pol. quad Área da parede do tubo (mm quad) 8 8.625 219.0 7.001 177.8 0.812 20.6 38.50 34.838 19.93 12858 10 10.750 273.0 8.750 222.2 1.000 25.4 60.13 38.793 30.63 19761 12 12.750 323.8 10.500 266.7 1.125 28.5 86.59 55.864 41.08 26503 14 DE 14.000 355.6 11.500 292.1 1.250 31.7 103.87 67.012 50.07 32303 16 DE 16.000 406.4 13.125 333.1 1.438 36.5 135.32 87.303 65.74 42412 18 DE 18.000 457.2 14.876 377.8 1.572 39.9 173.80 112.128 80.66 52038 20 DE 20.000 508.0 16.500 419.1 1.750 44.4 213.82 137.948 100.33 64.728S ch ed ul e 14 0 24DE 24.000 609.6 19.876 504.8 2.062 52.3 310.28 200.180 142.11 91.683 1/2" 0.840 21.3 0.466 1.8 0.187 4.7 0.706 110 0.3836 247 3/4" 1.050 26.6 0.614 15.5 0.218 5.5 0.2961 191 0.5698 367 1 1.315 33.4 0.815 20.7 0.250 6.3 0.5217 336 0.8365 539 1 1/4 1.600 42.1 1.160 29.4 0.250 6.3 1.057 681 1.107 714 1 1/2 1.900 48.2 1.338 33.9 0.281 7.1 1.406 907 1.429 921 2 2.375 60.3 1.689 42.9 0.343 8.7 2.241 1.445 2.190 1.412 2 1/2 2.875 73.0 2.125 53.9 0.375 9.0 3.546 2.287 2.945 1899 3 3.500 88.9 2.625 66.6 0.438 11.1 5.416 3.494 4.205 2712 3 1/2 4.000 101.6 ........... ........... .......... .......... .......... ............ .......... ............ 4 4.500 114.3 3.438 87.3 0.531 13.4 9.283 5.989 6.621 4.271 5 5.563 141.3 4.313 109.5 0.625 15.8 14.61 9.425 9.696 6.255 6 5.525 168.2 5.189 131.8 0.718 18.2 21.15 13.645 13.32 8.593 8 8.625 219.0 7.813 198.4 0.906 23.0 36.46 23.522 21.97 14.174 10 10.750 273.0 8.500 215.9 1.125 28.5 56.75 36.612 34.02 21.948 12 12.750 323.8 10.126 257.2 1.312 33.3 80.53 51.954 47.14 30.412 14 DE 14.000 355.6 11.188 284.1 1.406 35.7 98.31 63.425 55.63 35.890 16 DE 16.000 406.4 12.814 325.4 1.593 40.4 128.96 83.199 72.10 46516 18 DE 18.000 457.2 14.438 366.7 1.781 45.2 163.72 105.625 9075 58548 20 DE 20.000 508.0 16.064 408.0 1.968 49.9 202.67 130.754 111.49 71.928 Sc he du le 1 60 24DE 24.000 609.6 19.340 491.2 2-343 59.5 292.98 189.018 159.41 102.844 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 93 A tabela dá as dimensões externas de tubos, em polegada e milímetro, utilizada em boca de lobo, de 1/2" a 24” de diâmetro nominal. Diâmetros externos de tubos Diâmetro nominal polegadas Diâmetro externo polegadas Diâmetro externo milímetros 2 externo Diâmetro. Milímetros 1/2" 0,840 21,336 11 3/4" 1,050 26,670 13 1” 1,315 33,401 17 1 1/2" 1,900 48,260 24 2” 2,375 60,330 30 3” 3,500 88,9000 44 4” 4,500 114,300 57 6” 6,625 168,280 84 8” 8,625 219,080 110 10” 10,750 273,050 137 12” 12,750 323,850 162 14” 14,000 355,600 178 16” 16,000 406,400 203 18” 18,000 457,200 229 20” 20,000 508,000 254 24” 24,000 609,600 302 Tubulação industrial SENAI - INTRANET94 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 95 Classificação de tubos De forma geral, podemos classificar as tubulações em duas formas: quanto ao seu emprego e quanto ao fluido conduzido. Quanto ao emprego Neste caso, temos, para as tubulações industriais, dois grandes grupos de emprego: os sistemas dentro das instalações industriais e os sistemas fora das instalações industriais (que são as tubulações de adução, distribuição, coleta e drenagem). Para as tubulações no interior da planta industrial, podemos considerar principalmente as seguintes: • Tubulações de processo: conduzem o fluido básico da produção industrial. Exemplos: produtos químicos, óleos, derivados de petróleo, etc. • Tubulações de utilidades: conduzem o fluido auxiliar no processo básico da produção industrial. Exemplos: ar comprimido, vapor, água, rede de combate à incêndio. • Tubulações de instrumentação: são tubulações não destinadas ao transporte de fluidos mas sim de transmissão de sinais para os instrumentos e equipamentos. Quanto ao fluido conduzido De acordo com o fluido conduzido, podemos considerar as principais: • Tubulações para óleo: produtos de petróleo, óleos diversos, etc. • Tubulações para gases: gás natural, oxigênio, CO2, gases de petróleo, etc. • Tubulações para água: potável, industrial, salgada, para combate à incêndio, etc. • Tubulações para vapor • Tubulações para ar comprimido • Tubulações de esgotos sanitários • Tubulações de esgoto industrial • Tubulações de esgoto pluvial e drenagens • Tubulações para fins diversos: produtos químicos, alimentares, farmacêuticos... Tubulação industrial SENAI - INTRANET96 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 97 Código de cores O objetivo do emprego de cores na identificação de tubulações é o de facilitar a identificação e evitar acidentes. Aplica-se às tubulações de maneira geral podendo ser complementada por normas específicas quando houver necessidade. É também importante a especificação das cores para evitar o uso de variações de tonalidades correspondente à mesma denominação básica. O emprego de cores para identificação de tubulações está normalizada pela NBR 6493. Com base nesta norma são as seguintes as cores básicas adotadas: a) alaranjado-segurança: produtos químicos não gasosos; b) amarelo-segurança: gases não liqüefeitos; c) azul-segurança: ar comprimido; d) branco: vapor; e) cinza-claro: vácuo; f) cinza-escuro: eletroduto; g) cor-de-alumínio: gases liqüefeitos inflamáveis e combustíveis de baixa viscosidade (por exemplo: óleo diesel, gasolina, querosene, óleo lubrificante, solventes); h) marrom-canalização: materiais fragmentados (minérios), petróleo bruto; i) preto: inflamáveis e combustíveis de alta viscosidade (por exemplo: óleo combustível, asfalto, alcatrão, piche). j) verde-emblema: água, exceto a destinada a combater incêndio; k) vermelho-segurança: água e outras substâncias destinada a combater incêndio. Tubulação industrial SENAI - INTRANET98 Produto Faixa ou pintura de identificação Descrição Notação Munsell Água (exceto Incêndio) Verde-emblema 2.5G3/4 Água (para incêndio) Vermelho-segurança 5R4/14 Ar comprimido Azul-segurança 2.5PB4/10 Eletroduto Cinza-escuro N3.5 Gases liquefeitos Cor-de-alumínio Gases não liquefeitos Amarelo-segurança 5Y8/12 Inflamáveis Preto N1 Materiais fragmentados Marrom-canalização 2.5YR2/4 Produtos químicos não gasosos Alaranjado-segurança 2.5YR6/14 Vácuo Cinza-claro N6.5 Vapor Branco N9.5 As pinturas das tubulações devem ser feitas em toda a sua extensão. Denomina-se faixa de identificação a superfície limitada da tubulação onde é aplicada a cor de identificação. Denomina-se anel de identificação a superfície da tubulação mais limitada do que a da faixa de identificação. As faixas de identificação das tubulações devem ter a largura de 40 cm. Denomina-se cor adicional a cor de identificação usada nas secções extremas da faixa de identificaçãoe nos anéis, para caracterizar maior número de produtos. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 99 Quando adotadas as faixas de identificação devem ser dispostas de modo que possam ser observadas sem a necessidade de percorrer estas tubulações. Devem também (as faixas de identificação), obrigatoriamente, serem executadas nos pontos em que haja possibilidade de desconexão, nos pontos de inspeção, junto ás válvulas em qualquer ponto onde seja importante assegurar a identificação como, por exemplo, nas extremidades de parede ou outro obstáculo atravessado pela tubulação. Tubulação de combate à incêndio Nos casos de tubulações destinadas à água ou espuma para combate à incêndio, a pintura de identificação deve ser feita, obrigatoriamente, em toda a extensão da tubulação. Tubulação de água potável Esta tubulação deve ser diferenciada, de forma inconfundível, com a letra P, em branca, sobre a pintura verde-emblema, pintada tantas vezes quantas forem necessárias. Tubulações específicas Quando necessário e conveniente, pode ser usada a palavra VENENO acompanhada do símbolo abaixo. Além das pinturas de tubulações, é comum fazer a identificação com o nome do produto em setas pintadas ou com adesivos padronizados. As setas fazem a orientação do sentido do fluxo em tubulações de linhas próximas a equipamentos, válvulas ou interseções de linhas. Identificações específicas de tubulações e acessórios Tubulação industrial SENAI - INTRANET100 Código de cores, tipo, dimensões e sinalizações: Cor Características Aplicação Vermelho Equipamentos de combate a incêndio Hidrante, bombas de incêndios, extintores, rede d’água, etc. Amarelo Indica situações de alerta e cuidado Tubulações de gases liquefeitos, pisos, plataformas, cavaletes, etc. Branco Nas faixas de sinalização de segurança Passarelas e corredores de circulação. Coletores de resíduo, zonas de segurança, etc. Preto Substitui ou combinação com o branco Tubulações de inflamáveis e óleos combustíveis. Azul Indica situações de alerta e cuidado Usado em movimentação de equipamentos fora de serviço, barreiras e bandeirolas, tubulações de ar comprimido, etc. Verde Utilizado nas rotulagens de segurança Tubulação de água, chuveiros de segurança, localização de EPIs, etc. Laranja Indica situações de alerta e cuidado Tubulação contendo ácido, dispositivos de cortes, etc. Púrpura Perigo de radiações eletromagnéticas Equipamentos, aparelhos e objetos radioativos. Lilás Identificações específicas de tubulações e acessórios Tubulações de álcalis e lubrificantes. Cinza claro Identificações específicas de tubulações e acessórios Tubulações em vácuo. Cinza escuro Identificações específicas de tubulações e acessórios Eletrodutos. Alumínio Identificações específicas de tubulações e acessórios Tubulações de gases liqüefeitos, inflamáveis e óleos combustíveis de baixa viscosidade. Marrom Identificações de tubulações e acessórios Utilizado a critério da empresa em qualquer fluido não identificado nas demais cores. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 101 Conexões São peças que servem para unir um tubo ao outro, permitindo a mudança de direção, redução de bitola, derivação, fechamento de extremidades, facilitando na montagem e desmontagem de uma linha. Constituição As conexões podem ser metálicas e não-metálicas, sendo forjadas, fundidas e pré- fabricadas nos mesmos materiais utilizados na fabricação de tubos. Tipos de conexões (com e sem rosca) • Luvas; • Joelhos; • Curvas; • Niples; • Buchas de redução e reduções; • Caps; • Plug ou bujão; • União; • Cruzetas; • Tês. Aplicação • Luvas Servem para unir dois tubos, prolongar uma linha (primeira figura), conectar acessório (segunda figura) e reduzir bitola de tubo (terceira figura). Tubulação industrial SENAI - INTRANET102 Tipos de luvas roscadas - Luva de redução concêntrica (primeira figura); - Luva coaxial (segunda figura); - Luva de redução excêntrica (terceira figura). Tipos de luvas para solda - Luva de encaixe para solda, de redução concêntrica (primeira figura); - Luva paralela de encaixe para solda (segunda figura). Tubulação industrial SENAI - INTRANET 103 • Joelhos Servem para mudar a direção de uma tubulação, podendo ser roscados ou de encaixe para solda normal ou com redução. Diferem das curvas por terem raio de curvatura mínima. Podem ser: - Joelho de 90º (primeira figura); - Joelho de 90º, rosca interna e externa (segunda figura); - Joelho de 45º (terceira figura); - Joelho de 90º, para solda de encaixe (quarta figura); - Joelho de 45º, para solda de encaixe (quinta figura). • Curvas Servem também para mudar a direção de uma tubulação, podendo ser roscadas, ou de encaixe para solda normal, ou de redução. A curva é mais cara do que o joelho e ocupa mais espaço; em compensação, a perda de carga é menor. A curva é sempre preferível ao joelho. As curvas também podem ser fabricadas de tubos ou de chapas, possibilitando uma variação maior de curvatura. Tubulação industrial SENAI - INTRANET104 Tipos de curvas roscadas - Curva de 90º, rosca externa (primeira figura); - Curva de 90º, rosca interna (segunda figura); - Curva de 45º, rosca interna e externa (terceira figura). Tipos de curvas para solda - Curva de 45º, para solda de topo (primeira figura); - Curva de 90º, para solda de topo (segunda figura); - Curva de 180º, para solda de topo (terceira figura). - Curva de 22º30’, para solda de topo (primeira figura); - Curva de redução, para solda de topo (segunda figura). Observação As curvas forjadas poderão ter raios curtos ou longos. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 105 • Niples São peças curtas de tubos, preparados especialmente para facilitar a ligação entre dois acessórios. Podem ser paralelos, isto é, do mesmo diâmetro, ou de redução, roscados ou para solda. Tipos de niples roscados - Niple excêntrico roscado (primeira figura); - Niple concêntrico roscado (segunda figura); - Niple paralelo, roscado, conhecido pelo diâmetro e pelo comprimento (terceira figura). Tipos de niples para solda - Niple concêntrico para solda (primeira figura); - Niple excêntrico para solda (segunda figura). • Buchas de redução e reduções Têm a mesma função do niple, mas com a finalidade de reduzir a distância e economizar material. Tipos de redução para solda de topo - Redução excêntrica para solda de topo (primeira figura); - Redução concêntrica para solda de topo (segunda figura). Tubulação industrial SENAI - INTRANET106 Tipo de buchas de redução roscada • Caps Servem para fechar as extremidades de tubos, podendo ser roscadas ou para solda. • Plug ou bujão Serve para o fechamento de uma conexão roscada, podendo ser plug ou bujão com extremidade lisa (primeira figura) ou com extremidade quebrada (segunda figura). Tubulação industrial SENAI - INTRANET 107 • União Serve para unir duas extremidades de um tubo, ou facilitar na montagem e desmontagem de uma linha. Pode ser para solda de encaixe (primeira figura) ou roscada (segunda figura). • Cruzetas São usadas em ramais ou derivações, podendo ser roscadas (primeira figura), para solda de encaixe (segunda figura) e para solda de topo (terceira figura). • Tê Serve para ligações de ramais, ligações de manômetros ou termômetros, fechado com plug permite derivações, podendo ser de 90º para solda de encaixe (primeira figura), de 90º com redução para solda de encaixe (segunda figura), de 45º tipo junção para solda de encaixe (terceira figura), de 90º roscado (quarta figura), com redução de 90º roscado (quinta figura), de 45º tipo junção roscado (sexta figura), de 90º para solda de topo (sétima figura), de redução 90º para solda de topo (oitava figura) e de 45º tipo junção para solda de topo (nona figura). Tubulação industrial SENAI - INTRANET108 • Conexões pré-fabricadas São fabricadas de tubos ou chapas e têm a mesma função das conexões vistas anteriormente, ou seja, mudança de direção ou derivação de linhas. As conexões podem ser concêntricas (primeira figura), de redução excêntrica (segundafigura), em Tê 90º (terceira figura), CAP (quarta figura) e curva de 90º de gomo (quinta figura). Tubulação industrial SENAI - INTRANET 109 Vantagens das conexões roscadas - Baixo custo de instalação; - Não oferecem riscos durante a montagem em áreas perigosas; - Permitem a retirada de um trecho sem afetar os demais. Desvantagens das conexões roscadas - As roscas não são aconselháveis para média e alta pressão; - Durante a montagem deve-se obrigatoriamente começar por uma extremidade; - Para que não ocorra vazamento usa-se uma fita teflon na rosca para obter uma vedação perfeita; - Com o tempo tendem a enferrujar, o que dificulta a sua desmontagem, sendo, às vezes, impossível o reaproveitamento das tubulações. • Conexões de ferro fundido Têm a mesma finalidade das conexões de aço, sendo entretanto, limitada à classe da pressão que permite seu uso. • Especificações As conexões fabricadas em ferro fundido são de uso bem mais raro em virtude do uso limitado das linhas desse material. São fabricadas em duas classes de pressão (125 e 250), abrangendo diâmetros de 1” até 24”. As conexões de ferro fundido são especificadas pela norma P-PB-15 da ABNT, quanto à dimensões e pressões de trabalho. • Aplicação São mais empregadas em tubulações (adutoras de água), ou linhas de drenagem na montagem; requerem o processo de chumbamento, tornando-se mais difícil a montagem e desmontagem. As principais e mais usadas conexões com ponta e bolsa são: - Tê 45º com bolsa (primeira figura); - Curva de 45º com bolsa (segunda figura); - Tê de 45º com ponta e bolsa (terceira figura); - Cruzeta com bolsa (quarta figura); - Curva de 90º com bolsa (quinta figura); - Curva de 90º com ponta e bolsa (sexta figura). Tubulação industrial SENAI - INTRANET110 - Redução com bolsa (primeira figura); - Redução com cruzeta ponta e bolsa (segunda figura); - Tê de 90º com bolsa (terceira figura); - Redução concêntrica com ponta e bolsa (quarta figura); - Luva com bolsa (quinta figura); - Tê de 90º com ponta e bolsa (sexta figura). Tubulação industrial SENAI - INTRANET 111 As principais e mais usadas conexões flangeadas são: - Tê de redução 90º (primeira figura); - Curva de 45º (segunda figura); - Cruzeta (terceira figura). - Redução excêntrica (primeira figura); - Cruzeta ponta bolsa e flange (segunda figura); - Curva de 90º raio curto (terceira figura); - Tê ponta e bolsa flange (quarta figura); - Flange cego (quinta figura); - Redução concêntrica (sexta figura); - Curva de 90º raio longo (sétima figura); - Cruzeta, bolsa e flange (oitava figura); - Flange roscado (nona figura). Tubulação industrial SENAI - INTRANET112 - Tê paralelo (primeira figura); - Tê bolsa e flange (segunda figura); - Curva 90º com apoio vertical (terceira figura). • Conexões de plástico (PVC) São peças de dimensões variadas que servem para emendar tubos em segmento, para tirar vibrações, para mudar a direção das instalações e para aumentar ou reduzir os diâmetros das mesmas. Tipos de conexões de plástico (PVC) - Com rosca; - Encaixe para anel de borracha; - Encaixe para colar (soldada); - Flangeada. • Aplicação São empregadas em instalações das construções civis, industriais, navais, etc. De acordo com a fabricação varia o sistema de conexão: umas são conectadas por meio de rosca; outras, coladas (soldadas), flangeadas e de encaixe com anel de borracha. Na linha de conexões mistas há uma série ampla de peças para interligações roscáveis, além de conexões especiais, dotados de roscas metálicas destinadas às ligações de tubos metálicos, adaptação de torneiras, registros, etc. As principais conexões roscáveis são: - Joelho 90º (primeira figura); - Luva redução (segunda figura); - Tê (terceira figura); - União (quarta figura); - Niple (quinta figura); - Luva paralela (sexta figura); - Flange (sétima figura); - Adaptador (oitava figura); - Plug (nona figura). Tubulação industrial SENAI - INTRANET 113 São fabricadas em bitolas variadas para tubos soldáveis, roscáveis e ponta e bolsa de 3/8” a 6”. As principais conexões encaixe para anel de borracha são: - Cruzeta com ponta e bolsa (primeira figura); - Tê com ponta e bolsa (segunda figura); - Adaptador bolsa e rosca (terceira figura); - Curva ponta e bolsa 90º (quarta figura); - Curva ponta e bolsa (quinta figura). Tubulação industrial SENAI - INTRANET114 As principais conexões encaixe para colar (soldar) são: - Joelho 90º (primeira figura); - Joelho 45º (segunda figura); - Luva paralela (terceira figura); - Curva 45º (quarta figura); - União (quinta figura); - Curva 90º (sexta figura); - Tê 90º (sétima figura); - Adaptador (oitava figura); - Cruzeta (nona figura). Observação Essas conexões são conectadas por meio de colagem a frio (soldada). Tubulação industrial SENAI - INTRANET 115 As principais conexões flangeadas são: - Curva de 90º (primeira figura); - Curva de 45º (segunda figura); - Tê 45º (terceira figura); - Tê 90º (quarta figura); - Cruzeta (quinta figura); - Flange (sexta figura). As conexões flangeadas, são conectadas uma na outra, com uma junta entre os dois flanges e um jogo de parafusos. Tubulação industrial SENAI - INTRANET116 Tubulação industrial SENAI - INTRANET 117 Juntas Juntas e curvas de expansão São peças não-rígidas que se instalam nas tubulações, com a finalidade de absorver total e parcialmente as dilatações provenientes de variações de temperatura, e também de impedir a propagação de vibrações. Tipos • Axial; • Universal; • Dobradiça; • Cardânica. • Telescópio. Axial A junta tipo axial de expansão é projetada para absorver movimentos térmicos longitudinais, entre trechos retos de tubos fixados. É fabricada nos modelos indicados nas figuras abaixo. Tubulação industrial SENAI - INTRANET118 Universal A junta de expansão universal possui estrutura auto-suportante. É projetada para absorver movimentos laterais e transmitir os mínimos esforços. É recomendada para locais de turbinas, bombas ou quaisquer equipamentos sensíveis. É fabricada nos seguintes modelos: Universal com articulação simples Indicadas para médias e baixas pressões, absorvendo movimentos laterais e eventualmente axiais. Universal com articulação cardânica Recomendadas para altas pressões, absorvendo movimentos laterais e eventualmente axiais. Universal auto-compensada Com derivação e articulação cardânicas, recomendadas para altas pressões, absorvendo movimentos laterais e axiais. Tubulação industrial SENAI - INTRANET 119 Dobradiça É junta de expansão articulada, com movimento articular em plano que, com duas ou mais peças, absorve grandes dilatações em uma ou mais direções. Cardânica É uma junta de expansão articulada, com rotação angular em qualquer plano que tenha pares com ou sem combinação de juntas dobradiças. Absorve grandes movimentos em qualquer plano em uma ou mais direções. Constituição São feitas de materiais metálicos. Aplicação Utilizam-se juntas de expansão quando: • Os movimentos da tubulação provocados pela dilatação térmica da mesma não possam ser absorvidos pelo encaminhamento da tubulação; Tubulação industrial SENAI - INTRANET120 • Os esforços e movimentos transmitidos pela tubulação possam danificar os equipamentos aos quais está ligada. Isso porque os equipamentos estáticos (tanques, torres, vasos, trocadores de calor, etc.) e equipamentos dinâmicos (bomba, turbinas, compressores, etc.) não suportam tensões combinadas de flexão e torção superiores a 400kg/cm2; • Se deseja simplificar o caminhamento da tubulação com a conseqüente diminuição da perda de pressão do fluido que está escoando pela tubulação; • Os esforços transmitidos são excessivos e é necessário um projeto estrutural ou de fundação mais econômico; • Houver necessidade de isolar vibrações mecânicas; • Se deseja absorver dilatações diferenciais que apareçam em trocadores de calor, vasos horizontais ou verticais e evaporadores. Juntas de Telescópio São juntas que consistem basicamente em dois pedaços de tubos concêntricos, que deslizam um
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